При любом строительстве очень часто приходится производить различные расчёты, которые могут иметь самые разнообразные цели, например, высчитать необходимую прочность конструкции, или просто рассчитать количество нужных строительных материалов.
Такой расчёт производится на основе некоторых априорных данных, например, различных размерах. В нашем случае требуется произвести расчёт материала на крышу, поэтому необходимо знать следующее:
- Для расчёта деревянной конструкции нужно знать сечение балок и приблизительный вес всей крыши вместе с покрытием;
- Для расчёта материала, который является покрытием, необходимо знать размеры крыши и размеры самого материала.
Начнём с расчёта деревянной конструкции, то есть стропильной системы.
Расчёт стропильной системы
Стропильная система представляет собой набор брусьев или брёвен, которые вместе составляют каркас крыши. Поскольку крыши бывают разными, то и стропильные системы могут выглядеть по-разному.
Например, различают односкатные, двухскатные, трёхскатные и даже четырёхскатные крыши. От количества скатов зависит итог расчёта на прочность и на нахождение оптимальной толщины бруса или бревна, в свою очередь это влияет на количество такого материала.
Итак, из вышесказанного можно сделать вывод, что расчёт начинается именно с установления типа материала.
Допустим, решено, что стропильная система будет представлена брусьями. Теперь есть два варианта расчёта:
- Когда точно известно сечение бруса и не известны параметры его укладки;
- Когда точно известны параметры установки брусов, но требуется найти его сечение.
Для того, чтобы высчитать с каким шагом класть брус и под каким уклоном, нужно рассчитать нагрузку на крышу. Нагрузка будет состоять из нескольких нагрузок. В первую очередь это вес самой крыши и её покрытия.
Второй, временной, нагрузкой можно считать снеговой покров, который порой оказывает большее давление на стропилы, чем перекрытие. Так же в расчёт общей нагрузки можно включить и вес находящихся на крыше людей, которые могут выполнять там различного рода работы.
При расчёте стоит оставлять запас прочности, чтобы предостеречь крышу от обрушения в случае природных катаклизмов, например, ураганного ветра. Кстати, обычную ветровую нагрузку также следует учесть.
После того, как общая нагрузка найдена, остаётся только выяснить, сколько нужно стропил, чтобы распределить их под выбранным углом для обеспечения нужной прочности конструкции. Делается это так.
Сначала по специальным таблицам, которые можно увидеть в специализированных источниках, определяем, какая максимальная нагрузка может оказываться на метр погонный стропильного бруса. Потом высчитываем общий метраж, который необходим для обеспечения нужного уровня прочности с запасом, и в конце высчитываем, сколько нужно всего стропил, при этом зная, какая длина одной стропилы.
Затем находим количество пар стропил и распределяем их по всей длине крыши.
Пример расчёта
Допустим, мы будем строить крышу, длина которой равна 4,5 метрам. У нас есть стропилы, сечение которых позволяет выдержать не больше 100 килограмм на один погонный метр, при уклоне крыши в 30 градусов. Длина стропилы равна 3 метрам
Проведя расчёт ветровой и снеговой нагрузки мы, выяснили, что общая нагрузка равна 2400 килограмм.
Зная такие данные, можно легко посчитать какое, расстояние должно быть между стропилами, чтобы нагрузка на один метр не превышала 100 килограмм силы.
Разделим 2400 на 100, получим 24 метра, то есть минимальный метраж всех стропил должен быть именно 24 метра. Зная длину одной стропилы, можно легко рассчитать количество необходимых стропил, как:
24/3=8 стропил.
Мы получили общее количество стропил. Так как стропилы устанавливаются парами, то можно посчитать количество пар, как:
8/2=4 пары.
Теперь зная, что всего у нас в распоряжении должно быть не меньше 4 пар, можно найти минимальное расстояние, которое должно быть между ними, как общая длина крыши, делённая на количество пар за вычетом одной пары, так как она будет с краю, получим:
4,5/(4-1)=1,5 метра.
Таким образом, мы нашли, что для исходных данных нужно устанавливать стропилы с шагом в 1,5 метра максимум. Но для надёжности можно установить больше стропил с меньшим шагом, например, через каждый 85 сантиметров.
Итак, мы нашли какое расстояние оптимальное для установки стропил. Взялось оно из расчёта равномерности установки, так как 4,5 легко делится на 0,85, получим ровно пять пар. Прибавим ещё одну пару с краю и получим, что нам нужно 6 пар стропил по три метра.
На этом расчёт закончен
Второй расчёт является обратным первому. Мы рассчитываем сечение бруса, который необходим, чтобы установить его с точно заданным шагом. Если известно сечение бруса, то нужно узнать его длину – всё зависит от априорных данных.
Однако оба эти расчёта сводятся к тому, что в итоге мы имеем точное количество стропил и знаем их длину.
Дальше по методике необходимо выяснить точную длину, если она не известна, всех стропил. Таким образом, мы получим нужное количество материала, которое нужно потратить для устройства каркаса крыши.
Вторым этапом следует рассчитать количество того материала, которое нужно затратить для устройства покрытия крыши.
Расчёт покрытия для крыши
Для того чтоб произвести подобный расчёт, нужно знать, как уже говорилось, размеры покрываемой площади и размеры материала покрытия. Начнём с размеров самого кровельного материала. Допустим, это будет металлическая черепица.
Она, как собственно и сам шифер, имеет два размера, то есть две ширины – реальную и эффективную. Реальная ширина – это то расстояние, которое реально есть от края до края, а эффективная ширина – это ширина, которую покроет один лист черепицы. Эффективная ширина всегда меньше реальной.
Такая разность возникает в результате того, что при настиле черепицы один лист всегда немного заходит на другой, причём не только сбоку, но и сверху и снизу. Это означает, что длину листа можно классифицировать точно по такому же признаку.
Один стандартный лист черепицы имеет следующие размеры:
- Реальная ширина равна 1180 миллиметрам;
- Эффективная ширина равна 1100 миллиметрам.
Когда с шириной разобрались, то можно начинать непосредственные измерения. Они заключаются в установлении длины покрываемой крыши. Для этого нужно по карнизу или по коньку измерить длину всей крыши. Предположим, что она имеет в длину 6 метров.
Дальше делим это расстояние на 1,1 метра и получаем значение 5,45. Округляем в большую сторону, получим шесть листов черепицы. Именно такое количество нужно чтобы настелить один ряд черепицы по всей длине крыши.
Теперь нужно установить, сколько нужно листов для того, чтобы застелить один вертикальный ряд, то есть от карниза до конька.
Для этого измеряем длину этого ряда, которая будет состоять из следующих составляющих:
- Реальное расстояние от конька для карниза;
- Расстояние свеса с карниза;
- Расстояние на нахлёст, как правило, порядка 150 миллиметров.
Пусть расстояние от конька до карниза составило порядка 4 метров, снизу лист будет выступать на 30 сантиметров. Тогда получим, что расстояние равно 4,3 метра. Предположим, что по длине листы равны ровно одному метру.
Тогда из каждого листа вычтем по 15 сантиметров на нахлёст, и получим, что эффективная длина одного листа равна 0,85 метра. Тогда на всю длину нужно 4,3/0,85=5,05 листов. Можно брать ровно пять листов, а остальное можно покрыть коньковой черепицей.
Некоторые советы по выбору черепицы
Для покрытия крыши следует использовать листы средних размеров, примерно в 3-4 метра. Есть и длиннее, но короткие листы легче транспортировать, легче переносить и легче хранить. Так как лист меньших размеров и весит меньше, то работать с ним будет проще, при этом снижается вероятность его перекоса или перегиба под влиянием собственной массы.
Есть у листов малого размера и ещё одно преимущество. Оно основано на свойстве металла увеличивать размеры в жаркую погоду и уменьшать их в холодную. При меньших размерах коэффициент растяжения будет не так заметен и не приведёт к деформации всего покрытия крыши.
При расчёте материала для крыши нужно учитывать и пароизоляционный и гидроизоляционный материал.
Расчёт пароизоляции и гидроизоляции
Для того, чтобы рассчитать количество такого материала, нужно разделить всю площадь покрытия на площадь материала.
Допустим, крыша имеет два ската, длина которого равна 5 метрам и ширина 4 метра у каждого. Тогда общая площадь покрытия равна
5*4*2=40 квадратных метров. Теперь нужно посчитать, сколько в рулоне пароизоляционного и гидроизоляционного материала квадратных метров. Пусть в рулоне 80 квадратных метров. Из них нужно вычесть порядка 15 процентов на перекрытия и нахлёсты. Получим всего 70 квадратных метров. Тогда потребуется всего один рулон.
Расчёт доборных элементов
Стандартная длина такого элемента равна 2 метрам. Для каждого вида рейки нужно сложить те длины сторон крыши, где они применяются, и разделить не на 2 метра, а на 1,9. 10 сантиметров уходит на нахлёст. Если получилось неровное количество, то его лучше округлить в большую сторону.
Нужно рассчитать количество саморезов, которое необходимо для закрепления всех элементов. Для этого есть простая формула – нужно общую площадь покрытия умножить на семь. Для доборных элементов нужно общий метраж умножить на восемь, потом сложить две получившиеся величины.
Расчёт стоимости
При расчёте стоимости необходимо учитывать не только основные материалы, но и запасные. Для расчёта стоимости нужно умножить всё необходимое количество того или иного материала на его стоимость. Если где-то материал рассчитан впритык, то следует учесть стоимость примерно на 10 его процентов больше.
К общей стоимости можно отнести стоимость всех кровельных работ, а также стоимость транспортных и консультационных услуг, если такие оказывались.
